Etude théorique de défauts ponctuels et complexes dans les métaux : application au fer-cc et nickel-cfc

摘要

L’étude des défauts ponctuels (lacunes, impuretés) et des complexes (cavités, joints de grains, etc.) est un domaine important de la physique du solide. Les propriétés physiques et chimiques des matériaux (élasticité, plasticité, fragilité, etc.) sont très souvent corrélées à la présence de ces défauts. Les techniques expérimentales ne sont cependant pas toujours en mesure de fournir une compréhension suffisante de ceux-ci. Dans ce cas-là, les simulations numériques et la modélisation à l’échelle atomique sont des outils utiles pour interpréter les résultats expérimentaux. Mon travail de thèse se situe dans ce cadre. Le manuscrit comporte 4 principales parties. Dans la première et la deuxième partie, nous présentons les principes de la DFT et la méthodologie utilisée dans cette thèse. La troisième partie de ce manuscrit résume l’étude théorique par DFT de la formation, la migration et la diffusion de différentes configurations de multi-lacunes Vn(n=1-15) dans le fer cubique centré. Les configurations de Vn les plus stables y sont décrites en détail : les énergies de formation, de liaison et de piégeage. La migration de différentes multilacunes est discutée en détail d’un point de vue énergétique et configurationnelle. Dans la dernière partie, nous nous intéressons à l’absorption du soufre dans différents sites (interstitiel et substitutionnel) du massif de Ni et sa ségrégation vers les surfaces Ni (100) et Ni (111). L’étude du soufre en volume permet de clarifie sa position en solution solide. Nous discutons des interactions soufre-soufre et avec le métal de base. La ségrégation et l’absorption sur des surfaces libres du nickel est aussi abordée en détail.